Kolbenpumpe zur Speisung einer Mehrzylinder-Kraftmaschine mit flüssigem Brennstoff. Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Kolbenpumpe zur Speisung der Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine mit flüssi gem Brennstoff zu schaffen.
Die erfindungsgemässe Pumpe besitzt einen Pumpenkolben und einen Verteiler, die beide hin und her bewegbar sind, ferner einen drehbaren Antriebskörper mit Mitteln zur Be tätigung des Pumpenkolbens und des Vertei lers, und Mittel zur Herbeiführung von Dreh bewegungen, des Pumpenkolbens, mittels wel- ehem die Förderleistung der Pumpe entspre chend den genannten Drehbewegungen ver änderbar ist. .
An Hand der beiliegenden Zeichnung soll der Erfindungsgegenstand beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1, 4, 6 und 8 je ein Ausführungsbei spiel im Sehnitt, Fig. 2 und 3 Varianten im Schnitt des in Fig. 1 dargestellten Verteilers, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. -1 und Fig. 7 die Abwicklung des in F ig. 6 ge zeigten Verteilerkolbens.
Gemäss Fig. 1 sind in einem Gehäuse a zwei parallele Bohrungen angeordnet. In jeder Bohrung ist. ein federbelasteter hin und her bewegbarer Kolben vorgesehen. Der Kol ben b dient als Pumpenkolben und der Kol ben c als Verteiler. Diese Kolben b und c sind durch eine Feder d bzw. e belastet.
Die Arbeitshübe der Kolben erfolgen unter der Wirkung von Nockenscheiben f und g, die auf einer Antriebswelle h ange ordnet sind, die durch irgendeine geeignete Vorrichtung (gewöhnlich die Maschine) an- treibbar ist. Die mit dem Verteilerkolben c 7,usammenwirkende Nockenscheibe g besitzt nur einen Nocken, während die mit dem Pum penkolben b zusammenwirkende Nockenscheibe f mehrere Nocken aufweist, deren Anzahl der Zylinderzahl der Maschine entspricht.
Bei einer Vierzylindermaschine wird eine vier nockige Scheibe vorgesehen. Die Nockenschei- ben g, <I>f</I> wirken mit einer Rolle<I>i</I> bzw. j zu sammen, die von einer zylindrischen. Gleit- büehse 7c bzw. m getragen ist, über welche Büehsen die Bewegung der Nockenscheiben auf die Kolben übertragen wird. Die Rück hübe der Kolben werden durch die Feder d bzw. e bewirkt.
Zur Erzeugung der Drehbewegung des Pumpenkolbens ist ein Ritzel % lm Gehäuse a belagert, wobei ein Teil des Pumpenkolbens b mit quadratischem oder einem andern geeig neten Querschnitt versehen ist und durch eine entsprechend ausgebildete zentrale Öff nung im Ritzel n, ragt. Das Ritzel <I>n</I> steht mit einer verschiebbaren Zahnstange o im Ein griff, die beispielsweise mittels eines Reglers oder von Hand betätigbar ist.
Im Bereiche des obern Endes der Zylin derbohrung für den Kolben bist ein Brenn- stoffeinlass p vorgesehen. Dieser führt in einen Ringkanal q, der diese Zylinderboh rung umgibt., und von diesem Kanal q führen radiale Durchlässe r weg, die an solchen Stel len in die Zylinderbohrung münden, die un mittelbar über dem innern Kolbenende beim Beginn des Arbeitshubes des Kolbens b in die Bohrung münden. An das obere bzw. innere Ende der Zylinderbohrung schliesst ein Aus lasskanal s an, in welchem ein federbelastetes Auslassventil t angeordnet ist, wobei der Kanal s in eine Anzahl Öffnungen u mündet, die vom Verteilerkolben c steuerbar sind.
Diese Öffnungen it korrespondieren mit Aus lässen i, zwecks Verbindung mit. den einzelnen 2vIaschinenzylindern. Der Verteilerkolben c am Umfang ist mit einer ringförmigen Nut iv versehen, die während jedem Arbeitshub nach einander die Öffnungen it mit den zugeord neten Auslässen v verbindet.
Uni die Förderleistung variieren zu kön nen, besitzt der Pumpenkolben in geeignetem Abstand von seiner innern Stirnseite eine ringförmige Umfangsnut 2, von der aus eine Längsnut 3 zur genannten Stirnseite führt. Die Längsnut 3 erweitert sich gegen die Um fangsnut ? hin. Die beiden Nuten sind der art angeordnet, da.ss der die Einlassöffnungen steuernde Kolben, wenn er während des Ar beitshubes gedreht wird, in verschiedenen llublagen die Verbindung mit :den. Einlassöff- nungen wieder herstellen kann, zwecks Ver änderung der Pumpenleistung.
Die Regulie rung der Förderleistung erfolgt dabei durch die Drehbewegung des Pumpenkolbens uni seine Längsachse, entsprechend der Wirkung des Reglers oder der Handbetätigung.
Bei einer Variante des beschriebenen Bei spiels dient das innere Ende der Zylinderboh rung des Verteilerkolbens als zusätzlicher Pumpenraum, wie dies in Fig, 2 dargestellt ist. In diesem Fall dient der Verteilerkolben c als Kolben einer Zusatzpumpe, die dazu benützt werden kann, dem Arbeitsraum des Pumpen kolbens b Brennstoff zuzuführen oder zur Förderung von Schmieröl oder anderer Flüs sigkeiten. Der Einlass und der Auslass dieser Zusatzpumpe sind durch federbelastete Ven- tile -1 bzw. 5 steuerbar.
Als Variante kann das obere Ende des Verteilerkolbens c wie in Fig. 3 dargestellt, über eine Stange 6 eine Zusatzpumpe 7 betätigen, die auf oder im Ge häuse a angeordnet und als -Membran- oder Kolbenpumpe ausgebildet sein kann.
In einer abgeänderten Ausführung gemäss den Fig. 4 und 5 besitzt der hin und her verschiebbare Verteilerkolben c am Umfang eine sclli>aubenlinienförniige Nut 8 mit relativ grosser Steigung, die an beiden Enden abge schlossen ist. und sieh über einen grossen Teil der Kolbenlänge erstreckt.
In .der Zylinder- bohrun-, in welcher der Kolben c verschieb bar ist, ist eine ringförmige mit 9 vorgese hen, die mit dem Kanal s in Verbindung steht, dem von der Pumpe Brennstoff zuge- führt werden kann, wobei der Brennstoff aus dieser Rin-nut 9 in die mit 8 strömen kann. Von der Zylinderbohrung für den Kolben c gehen an geeigneter Stelle Auslasskanäle 10, 11, 12 und 13 aus, deren Durchmesser an nähernd der Breite der Nut 8 entspricht.
Diese Kanäle erden durch Leitungen mit den einzelnen Zylindern der -Maschine ver- blinden. Die Anordnung ist. dabei derart, da13 der in der Nut 8 herrschende Flüssigkeits druck zur Ausbalanciermi- des Kolbens c dient zwecks Verhinderung ,der Bildung eines seitlichen Druckes zwisehen dein Kolben c und seiner Bohrung.
Durch eine Längsver schiebung des Kolbens c kommen die Auslass- kanä.le der Reihe nach mit der Nut 8 in Ver bindung und demzufolge kann der Brennstoff aus der mit 8 in die Kanäle strömen, und zwar in der gewünschten Reihenfolge. Ein Drehen des Kolbens c um seine Längsachse ist im gezeichneten Beispiel durch eine Sehraube 14 verhindert, die in eine Nut 15 des Kolbens c eingreift. Im übrigen gilt das für das Beispiel gemäss Fig. 1. gesagte auch für die Ausführung gemäss Fig. 4.
Bei einem weiteren Beispiel gemäss Fig. 6 und 7 ist ein stationärer Zapfen 16 von einem hin und her bewegbaren Verteiler in Form einer Büchse 17 umgeben. Rund um den Zap fen 16 führt eine schraubenliilieilförmige Um fangsnut 18 derselben, während die Büchse 17 eine Ringnut 19 aufweist. Im Zapfen 16 ist ferner eine Anzahl von Längskanälen 21 vorgesehen. Der Kanal 20 .dient als Brenn stoffeinlasskanal und mündet in die Nut 18. Die übrigen Kanäle 21 sind Auslasskanäle, deren Anzahl der Zylinderzahl der Maschine entspricht. Diese Kanäle 21 münden in Öff nungen 22, die in geeignetem Bogenabstand voneinander und in verschiedenen Ebenen längs des Zapfens 16 angeordnet sind.
Die An ordnung ist, dabei derart, dass der Ringnut 19 flüssiger Brennstoff aus der Nut 1.8 zu fliessen kann, wobei zufolge einer Hin- und Ilerbewegung der Büchse 17, die Ringnut 19 der Reihe nach mit jeder Auslassöffnung 22 in Verbindung gebracht wird, wodurch diesen aus der Ringnut. 19 Brennstoff zuströmt. Aus den den Öffnungen 22 zugeordneten Kanälen kann durch die Auslasskanäle 23 den Maschi nenzylindern Brennstoff zugeführt werden.
Ist die Zylinderzahl der Maschine gross, z. B. sechs, kann es unter Umständen un zweckmässig sein, eine seehsnockige Nocken Seheibe f in Verbindung mit einem Verteiler vorzusehen (wie in Fig. 6 angenommen). In diesem Fall kann, wie in Fig. 8 gezeigt, eine dreinoekige Nockenscheibe f zur Betätigung des Pumpenkolbens vorgesehen sein, die mit der Masehinendrehzahl gedreht wird, wenn sie z. B. für eine Viertaktmaschine bestimmt. ist.
Der Verteiler ist in diesem Fall gemäss Fig. 8 mittels eines Winkelhebels 25 betätigbar, der einerends mit einer Eingriffscheibe 26 mit doppelter sehraubenlinienförmiger Nut zusammenwirken kann, die auf einer Nocken welle h sitzt. Die (lesamtlänge der Nut der Seheibe 26 ist derart, dass Auslasskanäle des Verteilers in der richtigen Reihenfolge geöff net werden können.
In jedem Fall aber ist ciie Anordnung derart, dass der Verteilerkol ben während zweier Umdrehungen der Nok- kenwelle h einmal hin und her geht. Fig. 8 zeigt diese Variante in Anwendung auf eine Pumpe gemäss Fig. 1; sie kann aber auch für eine Pumpe gemäss Fig. 1 oder 6 verwendet erden.
Durch die vorliegende Erfindung können einfache und zweckmässige Brennstoffpumpen für Mehrzylindermaschinen vorgesehen wer den. Es sind auch noch weitere Ausführungs beispiele möglich und kleinere Einzelheiten können zur Befriedigung der verschiedensten Ansprüche abgeändert werden.
Piston pump for feeding a multi-cylinder engine with liquid fuel. The present invention aims to provide a piston pump for feeding the cylinders of a multi-cylinder engine with liquid fuel.
The pump according to the invention has a pump piston and a distributor, both of which can be moved back and forth, furthermore a rotatable drive body with means for actuating the pump piston and the distributor, and means for bringing about rotary movements of the pump piston, by means of which the The delivery rate of the pump can be changed accordingly to the aforementioned rotational movements. .
The subject matter of the invention is to be explained in more detail, for example, with the aid of the accompanying drawing. They show: Fig. 1, 4, 6 and 8 each a Ausführungsbei game in section, Fig. 2 and 3 variants in section of the distributor shown in Fig. 1, Fig. 5 is a section along the line 5-5 in Fig. 1 and FIG. 7 the processing of the in F ig. 6 ge showed distributor piston.
According to FIG. 1, two parallel bores are arranged in a housing a. In every hole is. a spring-loaded reciprocating piston is provided. The piston ben b serves as a pump piston and the piston ben c as a distributor. These pistons b and c are loaded by a spring d and e, respectively.
The working strokes of the pistons take place under the action of cam disks f and g which are arranged on a drive shaft h which can be driven by any suitable device (usually the machine). The cam disk g cooperating with the distributor piston c 7 has only one cam, while the cam disk f cooperating with the Pum penkolben b has several cams, the number of which corresponds to the number of cylinders of the machine.
In a four-cylinder engine, a four-cam disk is provided. The cam disks g, <I> f </I> interact with a roller <I> i </I> or j, which is supported by a cylindrical roller. Slide bushes 7c or m is carried, via which bushes the movement of the cam disks is transmitted to the pistons. The return strokes of the pistons are caused by spring d or e.
To generate the rotary movement of the pump piston, a pinion is coated in the housing a, with part of the pump piston b being provided with a square or other suitable cross-section and protruding through a correspondingly designed central opening in the pinion n. The pinion <I> n </I> is engaged with a sliding rack o, which can be operated, for example, by means of a controller or by hand.
A fuel inlet p is provided in the area of the upper end of the cylinder bore for the piston. This leads into an annular channel q that surrounds this cylinder bore., And from this channel q radial passages r lead away, which open into the cylinder bore at such Stel len that un indirectly over the inner piston end at the beginning of the working stroke of the piston b in the hole open. The upper or inner end of the cylinder bore is connected to an outlet channel s in which a spring-loaded outlet valve t is arranged, the channel s opening into a number of openings u which can be controlled by the distributor piston c.
These openings it correspond to outlets i, for the purpose of connection with. the individual 2 machine cylinders. The distributor piston c on the circumference is provided with an annular groove iv, which connects the openings it with the zugeord designated outlets v during each working stroke.
In order to be able to vary the delivery rate, the pump piston has an annular circumferential groove 2 at a suitable distance from its inner face, from which a longitudinal groove 3 leads to said face. The longitudinal groove 3 expands against the circumferential groove? down. The two grooves are arranged in such a way that the piston which controls the inlet openings, when it is rotated during the working stroke, communicates in different positions with: the. Can restore inlet openings for the purpose of changing the pump performance.
The delivery rate is regulated by the rotary movement of the pump piston uni its longitudinal axis, according to the action of the controller or manual operation.
In a variant of the example described, the inner end of the cylinder bore of the distributor piston serves as an additional pump chamber, as shown in FIG. In this case, the distributor piston c serves as a piston of an additional pump, which can be used to supply the working chamber of the pump piston b with fuel or for pumping lubricating oil or other fluids. The inlet and outlet of this additional pump can be controlled by spring-loaded valves -1 and 5, respectively.
As a variant, the upper end of the distributor piston c, as shown in Fig. 3, actuate an additional pump 7 via a rod 6, which is arranged on or in the housing a and can be designed as a diaphragm or piston pump.
In a modified embodiment according to FIGS. 4 and 5, the back and forth displaceable distributor piston c has on the circumference a sclli> aubenlinienförniige groove 8 with a relatively large slope, which is closed abge at both ends. and see extending over a large part of the piston length.
In the cylinder bore, in which the piston c can be displaced, an annular 9 is provided which is connected to the channel s to which fuel can be supplied by the pump, the fuel from the pump Rin-nut 9 into which 8 can flow. From the cylinder bore for the piston c, outlet channels 10, 11, 12 and 13 go out at a suitable point, the diameter of which corresponds approximately to the width of the groove 8.
Connect these channels to the individual cylinders of the machine with lines. The arrangement is. in such a way that the liquid pressure prevailing in the groove 8 serves to balance the piston c in order to prevent the formation of a lateral pressure between the piston c and its bore.
By shifting the piston c longitudinally, the outlet channels come into contact with the groove 8 one after the other, and consequently the fuel can flow from the with 8 into the channels in the desired order. Rotation of the piston c about its longitudinal axis is prevented in the example shown by a viewing hood 14 which engages in a groove 15 of the piston c. Otherwise, what has been said for the example according to FIG. 1 also applies to the embodiment according to FIG. 4.
In a further example according to FIGS. 6 and 7, a stationary pin 16 is surrounded by a distributor in the form of a bush 17 that can be moved back and forth. Around the Zap fen 16 leads a helical order circumferential groove 18 of the same, while the sleeve 17 has an annular groove 19. A number of longitudinal channels 21 are also provided in the pin 16. The channel 20 serves as a fuel inlet channel and opens into the groove 18. The other channels 21 are outlet channels, the number of which corresponds to the number of cylinders in the engine. These channels 21 open into openings 22 which are arranged along the pin 16 at a suitable arcuate distance from one another and in different planes.
The arrangement is such that the annular groove 19 liquid fuel can flow out of the groove 1.8, whereby, as a result of a reciprocating movement of the sleeve 17, the annular groove 19 is brought into connection with each outlet opening 22 in turn, whereby this from the ring groove. 19 fuel flows in. From the channels assigned to the openings 22, fuel can be supplied to the machine cylinders through the outlet channels 23.
If the number of cylinders in the machine is large, e.g. B. six, it may be inappropriate under certain circumstances to provide a Seehsnockige cam Seheibe f in connection with a distributor (as assumed in Fig. 6). In this case, as shown in Fig. 8, a three-cornered cam disk f can be provided for actuating the pump piston, which is rotated with the machine speed when it is e.g. B. intended for a four-stroke engine. is.
The distributor can be operated in this case according to FIG. 8 by means of an angle lever 25, which at one end can cooperate with an engaging disk 26 with a double very helical groove which sits on a cam shaft h. The total length of the groove in the washer 26 is such that the outlet channels of the distributor can be opened in the correct order.
In any case, however, the arrangement is such that the distributor piston goes back and forth once during two revolutions of the camshaft h. FIG. 8 shows this variant applied to a pump according to FIG. 1; but it can also be used for a pump according to FIG. 1 or 6.
The present invention enables simple and useful fuel pumps for multi-cylinder machines to be provided. There are also other execution examples possible and smaller details can be modified to meet a wide variety of claims.